SU1016692A1 - Способ определени частотной зависимости затухани акустических колебаний и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

СПОСОП ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЗАТУХАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ )ЩЕСТВЛЕНИЯ 1. Способ определени  частотной зависимости затухани  акустических, колебаний, заключающийс  в том, что возбуждают акустические колебани  в контролируемой среде электрическим напр жением, принимают прошедшие среду колебани , выравнивают сигнал изменением амплитуды напр же- , ни  и по изменению сигнала суд т о частотной завистшости затухани  акустических колебйний, о т л ц ч а - ю ц и и с   тем, что, с целью повышени  точности, возбуждают одновременно зондирующие и опорные акустические Колебани , поочередно электрическим напр жением фиксированной и переменной частот одинаковой амплитуды, принимают колебани  на фиксированной и переменной частотах , выдел ют разностный сигнал на фиксированной частоте, пропорциональный разности амплитуд, измен ют им амплитуду напр жени  опорного сигнала до исчезновени  разностного сигнала и выравнивают разностный сигиал на переменной частоте, пропорциональный разности амплитуд. 2. Устройство дл  определени  частотной зависимости- затухани  акустических колебаний, .содержащее последовательно соединенные генератор фиксированной частоты, автоматигеский переключатель и виброиэлучатель, подключенный к второму входу переключател  генератор переменной частоты, два приемных акустических преобразовател  и соединенный с одним из них самописец, отличающеес  тем, что, с целью повьвиени  точности ( путем компенсации погрешности вре (Л менной и температурной нестабильности , оно снабжено регулируемым дес лителем напр жени , один вход которого соединен с выходом генератора фик :ированной частоты, вмход - с § третьим входом переключател , и двум  идентичными каналами, вклю 1аюцими каждый последовательно сбединенные усилитель, амплитудный детектор , усилитель частоты переключений и л ф синхронный детектор, один из каналов включен между первым приемным (преобразователем иделителем напр со жени , другой - между приемным преобразователем и самописцем, to а вторые входы синхронных детекторов подк 18очены к выходу делител  частоты .

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при определении физико-механически-х свойств сред.

Известен способ определени  частот .ной зависимости затухани  акустических колебаний, заключающийс  в том, что возбуждают акустические колебани  в контролируемой среде электрическ-им напр жением, принимают прешедшие среду колебани , выравнивают сигнал изменением амплитуды напр жени  и по изменению сигнала суд т о частотной зависимости затухани  : акустически.х колебани  Cll.

Известно устройство дл  определени  частотной зависимости затухани  акустических колебаний содержащее последовательно соединенные генератор фиксированной частоты, автоматический переключатель и виброизлучатель , подключенный к второму входу переключател  генератор переменной частоты, два приемных акустических преобразовател  и соединенный с одним из них самописец l.

Недостатком известных способа и устройства  вл етс  невысока - точность измерений из-за наличи  временной и температурной погрешностей . .

Цель изобретени  - повышение точности измерений путем компенсации погрешности временной и температурной нестабильности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени частотной зависимости затухани  акустических колебаний, заключающемус  в том, что возбуждают акустические колебани  в контролируемой среде электрическим напр жением, принимают прошедшие среду колебани , выравнивают сигнал изменением амплитуды на пр жени  и по изменению сигнала суд  о частотной зависимости затухани , акустических 1 ;олебаний, возбуждают одновременно зондирующие и опорные акустические колебани , поочередно электрическим напр жением фиксированной и переменной частот одинаковой амплитуды принимают колебани  на фиксированной и переменной частотах , выдел ют разностный сигнал на фиксированной частоте, пропор|циональный разности амплитуд, измен ют им амплитуду напр жени  опорного сигнала до исчезновени  разностного сигнала ивыравнивают разностный :Сигнал на переменной частоте, пропорциональный разности амплитуд.

Устройство дл  определени  .частотной зависимости затухани  акустических колебаний, содержащее последовательно соединенные генератор фиксированной частоты, автоматический переключатель и виброизлучатель , подключенный к второму входу переключател  генератор переменно частоты, два приемных акустических преобразовател  и соединенный с одним из них самописец, снабжено- регулируемым д рлителем напр жени , один вход которого соединен с выходом генератора фиксированной частоты, выход - с третьим входом переключател  и двум  идентичными каналами, включающими каждый последовательно соединенные усилитель, амплитудный детектор , усилитель частоты переключений и синхронный детектор, один из каналов включен между первым приемным преобразователем и делителем напр жени , другой - между вторым приемным преобразователем и.самописцем, а вторые входы синхронных детекторов подключены к выходу делител  часTOTfcj .

На чертеже представлена схема устройства дл  осуществлени  способа определени  частотной зависимости, затухани  акустических колебаний.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 фиксированной част.оты, автоматический переключатель 2 и виброизлучатель 3, подключенный к второму входу переключател  2, генератор 4 переменной частоты, два приемных акустических преобразовател  5 и 6 и соединенный с одним из них самописец 7, регулируемый делитель 8 напр жени , один вход которого соединен с выходом генератора 1 фиксированной частоты , выход - с третьим входом переключател  2 и двум  идентичными каналами включающими каждый последовательно соединенные усилитель 9, амплитудный детектор 10 усилитель 1 частоты переключений и синхронный детектор 12, один из каналов включен между приемным преобразователем 5 и делителем 8 напр жени , второй между вторым приемным преобразователем 6 и самописцем 7, вторые входы синхронных детекторов 12 подключены к выходу делител  13 частоты и переключател  2, а вход делител  13 частоть соединен с генератором 1 фиксированной частоты.

Сущность способ.а заключаетс  в следующем.

Pis непрерывных электрических сигналов И фиксированной частоты ш. и переменной частоты и;2(,)И одинаковых амплитуд И И И формируют пакеты напр жений длительностью в полпериода коммутации С-1 /Й{й «и;.,). Фиксированна  частота  вл етс  опорной,.а переменна  зондирующей , измен ющейс  в полосе прозрачности контролируемой среды. Пакетами электрических напр жений поочередно возбуждают пакеты акусти ческих колебаний ( 0(2 И yjcos (ujgt + ЧзН- %I. тде А и А - амплитуда акустически колебаний; ; j- - относительна  погрешность преобразовани  ;электрических колеба;Нйй . в акустические лЧ:, - дополйительный фазовый сдвиг, обуслов ленный .преобразовани ем электрических. кол баний в акустические Акустические колебани  преобразуютс  в электрические ,( : . °(2 W M- fi}где -Гл - относительна  погрешность преобразовани  акустическ колебаний в электрический сигнал, дополнительный фазовый сдвиг, обусловленный . преобразованием акустиче ких : колебаний в электриче кий сигнал. Выдел ют напр жение, пропорциональ ное .их разности .3l и полученным разностным напр жением измен ют амплитуду пакета опорного сигнала до исчезновени  разностного напр жени  , Jj m2-Jn,:) И « т21Т-1 а)0, где а - относительное изменение амп литуды сигнала фиксированной частоты, которое при К . a.. Затем преобразуют прошедшие сред колебаний в сигналы исходных частот K() : ()M TzH T3) mi«JS« Kti-Txi+qs+aif -buif,, где К - коэффициент, .пропорциональнь1й затуханию акустических колебаний в среде , Уз относительное частотное отклонение коэффициента К по отношению к опорной частотеШ- ,; , - врем  задержки акустических . колебаний в среде срответственно на опорной и зондирую1аа11 частотах. При малом изменении частоты в пределах одного пакета выдел ют сигнал;, пропорциональный разнбо:ти амплитуд пакетов наПр же- НИИ. . . . V («ЬК{1 Т-,)()(%) V ) o-( (ГзТ откуда а .ЗГз«: Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа работает следующим образом, . Напр жение генераторов 1 и 4 ,фик (Сированной и переменной частоты подаетс  на входы автоматического переключател  2, который управл етс  напр жением генератора 1 через делитель 13 частоты. Электрические напр жени  преобразуютс  -в аку-стические . колебани  виброизлучателем 3, кото-; , рый взаимодействует с контролируемой средой 14, акустически св зан с приемным акустическим преобразователем 5 и образует с ним пьезоэлектрический трансформатор. Преобразованиые в электрические акустические колебани  с выхода переменного преобразователи б, пройд  усилитель 9, де .тектируютс  амплитудным детектором 10, на выходе которого присутствует разностный .сигнал, пропорциональный разности амплитуд. Этот сигнал, пройд  усилитель 11 частоты переключе- ; НИИ, выпр Ш етс  синхронным детектором 12, на выходе которого получа- -i етс  посто нный cHrHajp, который воздействует на управл ющий вход регулируемого усилител  8 напр жени . Прошедшие контролируемую среду колебани  принимаютс  преобразователем 6, сформируютс  во втором канале и поступают на самописец 7, кинематически св занный с генератором 4 переменной частоты. Использование изобретени  позвол ет с достаточной достоверностью и точностью определить зависимость затуха ни  акустических колебаний в материале, которые не завис т от погрешностей преобразовани  и флуктуации параметров внешней среды.

Claims (2)

1. (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЗАТУХАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

   1. Способ определения частотной зависимости затухания акустических, колебаний, заключающийся в том, что •возбуждают акустические колебания' в контролируемой среде электрическим напряжением, принимают прошедшие среду колебания, выравнивают сигнал изменением амплитуды напряже- . ния и по изменению сигнала судят о частотной зависимости затухания акустических колебаний, о т л ц ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, возбуждают одновременно зондирующие и опорные акустические колебания, поочередно электрическим напряжением фиксированной и переменной частот одинаковой амплитуды, принимают колебания ’ на фиксированной и переменной частотах, выделяют разностный сигнал на фиксированной частоте, пропорциональный разности амплитуд, изменяют им амплитуду напряжения опорного сигнала до исчезновения разностного сигнала и выравнивают разностный сигнал на переменной частоте, пропорциональный разности амплитуд.
2. 2. Устройство для определения частотной зависимости- затухания акустических колебаний, содержащее последовательно соединенные генератор фиксированной частоты, автоматический переключатель и виброиэлучатель, подключенный к второму входу переключателя генератор переменной частоты, два приемных акустических преобразователя и соединенный с одним из них самописец,отличающееся тем, что, с целью повышения точности § путем компенсации погрешности временной и температурной нестабильности, оно снабжено регулируемым делителем напряжения, один вход которого соединен с выходом генератора фиксированной частоты, выход - с третьим входом переключателя, и двумя идентичными каналами, включающими каждый последовательно соединенные усилитель, амплитудный детектор, усилитель частоты переключений и синхронный детектор, один из каналов включен между первым приемным (преобразователем и'делителем напряжения, другой - между вторым приемным преобразователем и самописцем, а вторые входы синхронных детекторов подключены к выходу делителя частоты . '